天線增益是指:在輸入功率相等的條件下,實際天線與理想的輻射單元在空間同一點處所產生的信號的功率密度之比。它定量地描述一個天線把輸入功率集中輻射的程度。增益顯然與天線方向圖有密切的關系,方向圖主瓣越窄,副瓣越小,增益越高。天線增益是用來衡量天線朝一個特定方向收發信號的能力,它是選擇基站天線**重要的參數之一。一般來說,增益的提高主要依靠減小垂直面向輻射的波瓣寬度,而在水平面上保持全向的輻射性能。天線增益對移動通信系統的運行質量極為重要,因為它決定蜂窩邊緣的信號電平。增加增益就可以在一確定方向上增大網絡的覆蓋范圍,或者在確定范圍內增大增益余量。任何蜂窩系統都是一個雙向過程,增加天線的增益能司時減少雙向系統增益預算余量。另外,表征天線增益的參數有Bd和dBi。DBi是相對于點源天線的增益,在各方向的輻射是均勻的;dBd相對于對稱陣子天線的增益dBi=dBd+。相同的條件下,增益越高,電波傳播的距離越遠。一般地,GSM定向基站的天線增益為18dBi,全向的為11dBi。 天線的天線噪聲溫度是指其引入系統的噪聲水平。導航天線儀器
基站天線是用戶終端與基站掌握設備間通信系統的橋梁,廣泛應用于GSM蜂窩移動通信和ETS無線接入通信等系統中。通信技術的進展必將帶動天線概念的進展。在七十年月的移動通信系統中,由于用戶少,較少的載頻和少量的基站即可掩蓋一個城市的移動通信需求,承受了全向天線或角形反射器天線。隨著經濟進展,移動終端需求量的急劇增加,舊的基站已不能滿足需求,尤其數字蜂窩技術的進展,基站配置需要型天線,以改善市區的多路徑衰落、區域安排和多信道聯接網絡的頻率復用。平板式天線由于其剖面低、構造輕松、便于安裝、電性能優越等優點被廣泛應用于GSM數字蜂窩系統。在80年月中期至90年月中后期,大多承受單極化(VP)天線,而一個扇區需用3副天線如圖我面,一個小區通常劃分為三個扇區,因此一個小區要用9副天線,天線數目太多給基站建設、安裝帶來困難,安裝費用居高不下,有的站點根本無法安裝分集接收天線,即使安裝了也無法得到**正確分集接收增益。因此,雙極化天線技術應運而生。 廣東測試方法天線測試天線的主要功能是將電磁波轉換為電流或將電流轉換為電磁波。
主瓣之外的所有波瓣通稱副瓣或旁瓣。副瓣電平上升、副瓣能量增加時,天線的定向性降低,同時副瓣是干擾的來源,通常是有害的。主瓣與副瓣、副瓣與副瓣之間能量突降的位置稱為零點。零點是電場矢量相位變化的結果。設計合適的零點位置可以對抗干擾,反之,將零點區域填充,使能量加強,又能彌補通信覆蓋服務區某些盲點。與主瓣指向相差180度位置的副瓣稱為背瓣或后瓣,背瓣也常定義為一個區域,移動通信天線中通常是180°土30°區域,將此區域內所有副瓣的比較大電平定義為背瓣電平,主瓣電平與背瓣電平的比值稱為前后比。移動通信中通常考察水平面方向圖的前后比。對于定向性較強的移動通信基站天線,水平面的半功率波束寬度(0H3B)通常設計為65°和90”,該結果的獲得取決于天線輻射單元的結構及其三維電磁邊界條件的一體化優化設計。而垂直面的半功率波束寬度(0V3dB)通常很窄,該結果的獲得則主要取決于天線在垂直面的比較大尺寸。
所謂無源互調特性是指接頭,饋線,天線,濾波器等無源部件工作在多個載頻的大功率信號條件下由于部件本身存在非線性而引起的互調效應。通常都認為無源部件是線性的,但是在大功率條件下無源部件都不同程度地存在一定的非線性,這種非線性主要是由以下因素引起的:不同材料的金屬的接觸;相同材料的接觸表面不光滑:連接處不緊密;存在磁性物質等。互調產物的存在會對通信系統產生干擾,特別是落在接收帶內的互調產物將對系統的接收性能產生嚴重影響,因此在GSM系統中對接頭,電纜,天線等無源部件的互調特性都有嚴格的要求。我們選用的廠家的接頭的無源互調指標可達到-150dBc,電纜的無源互調指標可達到-170dBc,天線的無源互調指標可達到-150dBc。 天線的頻率范圍可以根據需要進行調整。
天線方向圖是天線輻射出的電磁波在自由空間存在的范圍是表達天線方向性的特征曲線,即天線在各個方向上所具有的發射或接受電磁波能力的圖形。波瓣寬度是定向天線常用的一種很主要的參數,它是指天線的輻射圖中低于峰值3dB處所成夾角的寬度(天線的輻射圖是度量天線各個方向收發信號能力的一種指標,一般以圖形方式表達為功率強度與夾角的關系)方向圖一般都有兩個或多種瓣,其中輻射強度比較大的瓣稱為主瓣,其他的瓣稱為副瓣或旁瓣。參見圖,在主瓣比較大輻射方向兩側,輻射強度降低3dB(功率密度降低二分之一)的兩點間的夾角定義為波瓣寬度(又稱寬度或主瓣寬度或半功率角或波瓣角)。波瓣寬度越窄方向性越好,作用距離越遠,抗干擾能力越強。 天線的極化方式可以是垂直極化或水平極化。寶安形狀天線設計
天線的天線選擇還需要考慮天線的耐候性和耐久性等因素。導航天線儀器
對應不同的波束下傾方法,天線分為電調天線和機械天線。電調天線采用機械加電子方法下傾15°后,天線方向圖形狀改變不大,主方向覆蓋距離明顯縮短,整個天線方向圖都在本基站扇區內,增加下傾角度,可以使扇區覆蓋面積縮小,但不會產生干擾,這樣的方向圖是我們需要的。電調天線有兩種,一種是預設固定電氣下傾角天線;另外一種是可以在現場根據需要進行電氣下傾角調整的天線,下面描述的是后一種電調天線。而機械天線下傾15°后,天線方向圖形狀改變很大,從沒有下傾時的鴨梨形變為紡錘形,雖然主瓣方向覆蓋距離明顯縮短,但是整個天線方向圖不是都在本基站扇區內,在相鄰基站扇區內也會收到該基站的信號,造成干擾。造成這種情況的原因是:電調天線與地面垂直安裝(可以選擇0°~5°機械下傾),天線安裝好以后,在調整天線下傾角度過程中,天線本身不動,是通過電信號調整天線振子的相位,改變水平分量和垂直分量的幅值大小,改變合成分量場強強度,使天線的覆蓋距離改變,天線每個方向的場強強度同時增大或減小,從而保證在改變傾角后,天線方向圖形狀變化不大。 導航天線儀器